[發明專利]形成半導體結構的方法和處理系統

在審

• 申請號: 202110060982.3
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN113380635A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 林勇志;李靜宜;邱德洋;陳思帆;胡翰叡;王景宏;李汝諒;喻中一
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/50
• 分類號: H01L21/50;H01L21/66;H01L21/67;H01L23/544
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

1.一種形成半導體結構的方法，包括：

在半導體晶圓上形成多個上部對準標記；

在操作晶圓上形成多個下部對準標記并且與所述上部對準標記相對應；

所述半導體晶圓接合至所述操作晶圓，使得所述上部對準標記的中心與相應的下部對準標記的中心橫向偏移；

通過檢測所述多個上部對準標記和所述多個下部對準標記，測量所述操作晶圓與所述半導體晶圓之間的重疊偏移；以及

使用光刻工具執行光刻工藝，以在所述半導體晶圓的上方部分地形成集成電路結構，其中，在所述光刻工藝期間，所述光刻工具根據所述重疊偏移進行補償對準。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述半導體晶圓在沒有光學對準的情況下接合至所述操作晶圓。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，上部對準標記的數量等于下部對準標記的數量，使得所述上部對準標記中的每一個對應于所述下部對準標記中的一個。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，測量所述操作晶圓與所述半導體晶圓之間的所述重疊偏移包括借助于所述多個下部對準標記確定所述操作晶圓的中心以及借助于所述多個上部對準標記確定所述半導體晶圓的中心。

5.根據權利要求1所述的方法，其中，檢測所述多個上部對準標記和所述多個下部對準標記包括在所述半導體晶圓接合至所述操作晶圓之后用光照射所述半導體晶圓和所述操作晶圓。

6.根據權利要求1所述的方法，還包括：

沿所述半導體晶圓的正面表面形成第一互連結構；

在所述第一互連結構上形成接合結構，其中，所述接合結構與所述操作晶圓在接合界面相遇；以及

其中，所述多個上部對準標記在所述接合結構內形成，并且其中，所述多個下部對準標記在所述操作晶圓的正面表面上形成。

7.根據權利要求6所述的方法，其中，在所述操作晶圓接合至所述半導體晶圓之后，每個上部對準標記接合至相應的下部對準標記的至少一部分。

8.根據權利要求1所述的方法，還包括：

其中，在所述半導體晶圓接合至所述操作晶圓之后，所述半導體晶圓的外部區域在遠離所述操作晶圓的中心的方向上與所述操作晶圓的周緣橫向偏移非零距離；以及

在所述半導體晶圓上執行剪切工藝，以從所述操作晶圓的外圍區域之上移除所述半導體晶圓的一部分，其中，所述剪切工藝移除所述半導體晶圓的所述外部區域，并且其中，在所述剪切工藝之后，所述半導體晶圓的直徑小于所述操作晶圓的直徑。

9.一種形成半導體結構的方法，包括：

在半導體晶圓上形成第一集成電路結構，其中，所述第一集成電路結構包括第一側壁凹口和多個上部對準標記；

在操作晶圓上形成多個下部對準標記，其中，所述操作晶圓包括第二側壁凹口；

所述半導體晶圓接合至所述操作晶圓，其中，所述第一集成電路結構和所述操作晶圓在接合界面相遇，并且其中，所述第一側壁凹口和第二側壁凹口在所述接合工藝之后橫向偏移；

測量所述操作晶圓與所述半導體晶圓之間的重疊偏移，其中，所述測量包括確定每個上部對準標記與所述下部對準標記中相應的一個之間的平移距離和旋轉偏移；

在光刻工具上執行光刻對準工藝以補償所述重疊偏移；以及

在所述半導體晶圓上方形成第二集成電路結構，其中，形成所述集成電路結構包括在所述光刻對準工藝之后使用所述光刻工具執行圖案化工藝。

10.一種處理系統，包括：

接合裝置，被配置為將半導體晶圓接合至操作晶圓，其中，多個上部對準標記設置在所述半導體晶圓上，并且多個下部對準標記設置在所述操作晶圓上；

重疊測量裝置，被配置為測量所述多個上部對準標記與所述多個下部對準標記之間的重疊偏移，其中，所述重疊測量裝置包括光傳感器，被配置為從所述半導體晶圓向所述操作晶圓發射光，以確定每個上部對準標記和下部對準標記的位置；

光刻工具，被配置為將所述半導體晶圓上的光刻膠層暴露于圖案化的輻射；以及

控制器，被配置為根據所述重疊偏移在所述光刻工具上執行光刻對準工藝，其中，所述光刻對準工藝補償所述重疊偏移。